(57)【要約】【課題】膜モジュールの破損を簡便なシステムで短時間に精度よく確認できる手段を備え、膜分離の安全性を大幅に向上できる膜分離装置を提供する。【解決手段】分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、原液室の原液あるいは透過液室の透過液を排出する手段と、透過液室の透過液を吸引し減圧する手段あるいは原液室の原液を吸引し減圧する手段、または、原液室あるいは透過液室に加圧気体を供給する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とする膜分離装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、原液室の原液を排出する手段と、透過液室の透過液を吸引し減圧する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とする膜分離装置。
【請求項２】
前記音波検知手段が、原液室の原液を排出したのち透過液室を吸引減圧した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段からなる、請求項１に記載の膜分離装置。
【請求項３】
複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの原液室を連通した原液室集合管から、原液室と原液室集合管の原液を排出し、各膜モジュールの透過液室を連通した透過液集合管を吸引減圧して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知することを特徴とする、請求項１または２に記載の膜分離装置。
【請求項４】
分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、透過液室の透過液を排出する手段と、原液室の原液を吸引し減圧する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とする膜分離装置。
【請求項５】
前記音波検知手段が、透過液室の透過液を排出したのち原液室を吸引減圧した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段からなる、請求項４に記載の膜分離装置。
【請求項６】
複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの透過液室を連通した透過液室集合管から、透過液室と透過液室集合管の透過液を排出し、各膜モジュールの原液室を連通した原液集合管を吸引減圧して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知することを特徴とする、請求項４または５に記載の膜分離装置。
【請求項７】
分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、原液室の原液を排出する手段と、原液室に加圧気体を供給する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とする膜分離装置。
【請求項８】
前記音波検知手段が、原液室の原液を排出したのち原液室に加圧気体を導入した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段からなる、請求項７に記載の膜分離装置。
【請求項９】
複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの原液室を連通した原液室集合管から、原液室と原液室集合管の原液を排出し、原液室と原液室集合管に加圧気体を導入して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知することを特徴とする、請求項７または８に記載の膜分離装置。
【請求項１０】
分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、透過液室の透過液を排出する手段と、透過液室に加圧気体を導入する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とする膜分離装置。
【請求項１１】
前記音波検知手段が、透過液室の透過液を排出したのち透過液室へ加圧気体を導入した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段からなる、請求項１０に記載の膜分離装置。
【請求項１２】
複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの透過液室を連通した透過液室集合管から、透過液室と透過液室集合管の透過液を排出し、透過液室と透過液室集合管に加圧気体を導入して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の膜分離装置。
【請求項１３】
前記音波検知手段の音波検知範囲が２０Ｈｚ〜２２，０００Ｈｚの範囲である、請求項１〜１２のいずれかに記載の膜分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密濾過膜や限外濾過膜、逆浸透膜などの分離膜を用いて、分離膜を透過した透過水や分離膜によって阻止された濃縮水を得る膜分離装置に関し、特に膜モジュールの異常を的確に検知できるようにした膜分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
精密濾過膜や限外濾過膜などの膜モジュールを用いた膜分離装置は、海水の淡水化、純水製造、排水処理などの水処理分野や、ワイン、果汁濃縮などの食品分野など各種産業で広汎に採用されている。
【０００３】
これら膜分離装置では、分離膜の損傷や膜モジュールのシール性の不具合などが原因で原液が透過液へ漏出するなどの不具合が発生する可能性があり、分離膜や膜モジュールの破損を検出する手段を備えた膜分離装置が多数考案されている。
【０００４】
例えば特許文献１や特許文献２においては、膜モジュールの原液室に圧力気体を充填し、気体の圧力または流量の変動を測定することで、膜モジュールの不具合を検知する手段を設けた膜分離装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、膜モジュールの原液室に加圧空気を充填し、空気が透過液室への漏洩した際に現れる気泡を光学的センサーで検知する方法が提案されている。
【特許文献１】特開昭60-94105号公報
【特許文献２】特開平８-10590号公報
【特許文献３】特開2000-342937号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２、特許文献３に示されたような装置は、膜モジュールの不具合による原液室から透過液室への連通を原液室の密閉性で判断するものであり、その手段として圧力気体を原液室へ充填し、その充填気体の変動を検知しようとするものである。
【０００７】
しかしながら、これらの装置には実用面で以下のような問題がある。
第一に、原液室へ充填した圧力気体の圧力変動を検知する方法では、膜モジュールの原液室から透過液室への気体漏洩が微小である場合、圧力気体を充填する容積を小さくしなければ、短時間で原液室の圧力降下を検知することができない。すなわち、膜分離装置が大規模である場合には、装置に使用する膜モジュールの数量も多くなるため、圧力気体を充填する原液室の総容積も大きくなり、圧力気体の圧力変動を検知する膜破損の手法は適用不可能である。また、大規模な膜分離装置でも使用している膜モジュールを少数本で区切り、上記の膜破損検知方法を実施していくことは可能であるが、この場合は、装置全体の膜モジュールの破損を確認するために長い時間と多くの付帯設備が必要となり、現実的ではない。
【０００８】
第二に、原液室へ充填する圧力気体の充填流量や透過液室への漏洩気体流量を検知する方法では、膜モジュールの原液室から透過液室への気体漏洩が微小であり、かつ原液室の容積が大きい場合には、気体の微小流量を検出するため加圧気体を瞬時に高い圧力で供給すること、さらに、微小流量の気体を精度よく測定できる流量測定手段を備える必要がある。さらには、膜濾過装置内の設置モジュールそれぞれの破損を確認したい場合には、各モジュールを縁切りできる配管・弁構造を備え、各モジュールごとへの加圧気体供給手段を設ける必要があると考えられ、膜濾過装置本体に対して大幅に付帯設備が増えてしまう。この方法では、気体の供給圧力が使用している分離膜のバブルポイント以下でなければならないことや、気体の供給流量と漏洩気体の流量の差が非常に大きくなることなどや、前述の内容を考慮すると、実際の装置においては実現不可能であると判断される。
【０００９】
第三に、光学的センサーを用いて膜モジュールより漏洩する気体を検出する手段では、被測定流体が清澄でない場合にはセンサーが誤作動を起こす可能性があり、膜モジュール破損の場合の検出方法として好ましいものではない。
【００１０】
本発明の課題は、このような実情に鑑み、大規模な膜分離装置においても、膜モジュールの破損を簡便なシステムで短時間に精度よく確認できる手段を備え、膜分離の安全性を大幅に向上できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る膜分離装置は、分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、原液室の原液を排出する手段と、透過液室の透過液を吸引し減圧する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とするものからなる。
【００１２】
この膜分離装置においては、上記音波検知手段として、原液室の原液を排出したのち透過液室を吸引減圧した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段から構成することができる。
【００１３】
また、複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの原液室を連通した原液室集合管から、原液室と原液室集合管の原液を排出し、各膜モジュールの透過液室を連通した透過液集合管を吸引減圧して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知するようにすることもできる。
【００１４】
また、本発明に係る膜分離装置は、分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、透過液室の透過液を排出する手段と、原液室の原液を吸引し減圧する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とするものからなる。
【００１５】
この膜分離装置においては、上記音波検知手段として、透過液室の透過液を排出したのち原液室を吸引減圧した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段から構成することができる。
【００１６】
また、複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの透過液室を連通した透過液室集合管から、透過液室と透過液室集合管の透過液を排出し、各膜モジュールの原液室を連通した原液集合管を吸引減圧して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知するようにすることもできる。
【００１７】
また、本発明に係る膜分離装置は、分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、原液室の原液を排出する手段と、原液室に加圧気体を供給する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とするものからなる。
【００１８】
この膜分離装置においては、上記音波検知手段として、原液室の原液を排出したのち原液室に加圧気体を導入した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段から構成することができる。
【００１９】
また、複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの原液室を連通した原液室集合管から、原液室と原液室集合管の原液を排出し、原液室と原液室集合管に加圧気体を導入して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知するようにすることもできる。
【００２０】
また、本発明に係る膜分離装置は、分離膜によって原液室と透過液室とに区画された膜モジュールを用いて、透過水あるいは濃縮水を得る膜分離装置において、透過液室の透過液を排出する手段と、透過液室に加圧気体を導入する手段と、膜モジュール内に発生する音波を検知する手段とを設けたことを特徴とするものからなる。
【００２１】
この膜分離装置においては、上記音波検知手段として、透過液室の透過液を排出したのち透過液室へ加圧気体を導入した際、膜モジュール内に発生する音波を検知し、その値により膜モジュールの破損を検知する手段から構成することができる。
【００２２】
また、複数本の膜モジュールを配備した膜ユニットの透過液室を連通した透過液室集合管から、透過液室と透過液室集合管の透過液を排出し、透過液室と透過液室集合管に加圧気体を導入して、各膜モジュールごとに設置した音波検知手段の測定値により、各膜モジュールの破損を検知するようにすることもできる。
【００２３】
このような本発明に係る膜分離装置においては、上記音波検知手段の音波検知範囲としては、２０Ｈｚ〜２２，０００Ｈｚの範囲であることが好ましい。
【００２４】
上記のような本発明を完成するに際し、本発明者は、膜分離装置内の膜モジュールやその他周辺部が破損した場合に最も問題となるのは、原液側と透過液側が分離されないこと、すなわち、原液室と透過液室が連通することであり、この連通の有無を確認することで膜分離装置の健全性を判断できることに着目した。さらに、膜分離装置で使用する膜モジュールが複数本となった場合には、使用している膜モジュール個々の健全性を確認する必要があり、大規模な装置においても適用可能となる簡便かつ安価である装置構成を前提として種々の検討を試みた。
【００２５】
その結果、原液室の原液または透過液室の透過液いずれか一方を膜モジュールから排出し、他方の液室を吸引減圧し、減圧された液室に漏洩する気泡を音によって監視することで、容易にかつ精度よく膜モジュールの破損を検知できることを知見した。さらに、原液室の原液または透過液室の透過液いずれか一方を膜モジュールから排出し、液体を排出した液室へ加圧気体を導入し、他方の液室へ漏洩する気泡を音によって監視することで、容易に精度よく膜モジュールの破損を検知できることを知見した。そして、種々の実験を重ねた結果、監視すべき気泡音の音波検知値が２０Ｈｚ〜２２，０００Ｈｚの範囲内であれば、本発明を最も有効に活用できることを見出した。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、以下のような効果が得られる。
第一に、膜モジュール異常時に発生する漏洩気体は、開放から減圧または加圧から開放へ向かい短時間に移動し、比較的大きな破裂音を発生するため、迅速な検知が可能になり、音波監視の精度が低くても十分に検知し得るものである。したがって、本発明では、安価な音波検知手段を用い、簡便な監視システムで短時間での検知操作が可能となる。
【００２７】
第二に、複数本の膜モジュールを使用する膜分離装置であっても、漏洩する気体を各モジュールごとに音波監視することで、膜分離装置全体を一回、液体排出と減圧または加圧操作すれば、破損している膜モジュールの特定が可能となる。
【００２８】
第三に、漏洩する気体を各モジュールごとに監視することで、装置規模にかかわらず、同じ感度で膜分離装置の健全性の確認が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、被処理液である原液、および処理液が水である場合について説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す膜分離装置の概略構成図である。図１の装置は、原水１が貯留される原水槽２と、原水供給ポンプ３と、膜モジュール５、６と、透過水槽１１と、ウォータートラップ１６と、真空ポンプ１７とを備えている。膜モジュール５、６は、内部が分離膜７によって原水室８と透過水室９とに区画されている。また、音波検知手段としての音波検知器１９、２０が膜モジュール５、６の側面に取り付けられており、音波検知器１９、２０よりの電気信号は記録計２１に送られて、音波監視できるようになっている。
【００３１】
装置の通常運転時には、原水１は原水槽２へ導入され、原水供給ポンプ３を用いて膜モジュール５、６へ供給される。分離膜７を透過した透過水は透過水室９を経て、透過水槽１１へ貯留される。分離膜７を透過しなかった原水は原水室８を経て、原水供給ポンプ３前の導水管へ返送される。通常運転時には、弁４、弁１０、弁１２は開となっており、弁１３、弁１４、弁１５は閉となっている。
【００３２】
膜モジュールの破損を検知する場合は、原水供給ポンプ３を停止し、弁４、弁１０、弁１２は閉とする。次いで、弁１３、弁１４を開として、原水室８の原水を排出する。次いで、弁１３を閉、弁１５を開、弁１４を開のままとして真空ポンプ１７を起動し、透過水室９からウォータートラップ１６までを吸引減圧する。透過水室９からウォータートラップ１６までは真空減圧され、真空圧力計１８で減圧状態を確認し、かつ音波検知器１９、２０と記録計２１で膜モジュール５、６内の漏洩気体音を監視する。このとき、原水室８と透過水室９との間に連通がなければ、音波検知器１９、２０からはベースライン信号のみが発信され、記録計２１にはベースデータのみが記録される。膜モジュールに分離膜の破損などの不具合があり、原水室７と透過水室８とが連通していれば、膜モジュール内の透過水室９に気体が漏洩し、音波検知器１９または２０によって漏洩音が検知され、記録計２１で異常が検知できる。
【００３３】
図２は、本発明の第３の実施形態を示す膜分離装置の概略構成図である。図２の装置は、原水槽２と、原水供給ポンプ３と、膜モジュール５、６と、透過水槽１１と、コンプレッサー２２とを備えている。膜モジュール５、６は、内部が分離膜７によって原水室８と透過水室９とに区画されている。また、音波検知器１９、２０が膜モジュール５、６の側面に取り付けられており、音波検知器１９、２０よりの電気信号は記録計２１に送られて、音波監視できるようになっている。
【００３４】
装置の通常運転時は、原水１は原水槽２へ導入され、原水供給ポンプ３を用いて膜モジュール５、６へ供給される。分離膜７を透過した透過水は透過水室９を経て、透過水槽１１へ貯留される。分離膜を透過しなかった原水は原水室８を経て、原水供給ポンプ３前の導水管へ返送される。通常運転時には弁４、弁１０、弁１２は開となっており、弁１３、弁１４、弁１５、弁２３は閉となっている。
【００３５】
膜モジュールの破損を検知する場合は、原水供給ポンプ３を停止し、弁４、弁１０、弁１２は閉とする。次いで、弁１３、弁１４を開として、原水室８の原水を排出する。次いで、弁１３、弁１４を閉、弁１５、弁２３を開としてコンプレッサー２２を起動し、原水室８を空気加圧する。圧力計１８で加圧状態を確認し、かつ音波検知器１９、２０と記録計２１で膜モジュール５、６内の漏洩気体音を監視する。このとき、原水室８と透過水室９との間に連通がなければ、音波検知器１９、２０からはベースライン信号のみが発信され、記録計２１にはベースデータのみが記録される。膜モジュールに分離膜の破損などの不具合があり、原水室７と透過水室８とが連通していれば、膜モジュール内の透過水室９に気体が漏洩し、音波検知器１９または２０によって漏洩音が検知され、記録計２１で異常が検知できる。
【００３６】
なお、本発明の第２の実施形態は、図１に示した形態において、透過水室側を排水し、原液室側を吸引減圧する構成へ変更することで実施可能であり、第４の実施形態は、図２に示した形態において、透過水室側を排水し、透過水室を空気加圧する構成へと変更することで実施可能である。
【００３７】
なお、図１、図２に示す装置は本発明の実施形態の例を示すものであって、本発明はその要旨を越えない限り、何ら図示のものに限定されるものではない。
【００３８】
上記実施の形態には図示しなかったが、膜分離装置に逆洗ポンプを備え、膜モジュールの逆洗を実施できるようにした装置にも本発明の適用は可能である。
【００３９】
また、上記実施の形態の装置では透過水室の減圧手段に真空ポンプを示したが、減圧手段には真空ポンプ以外の水用ポンプやアスピレーターなど、本発明の要旨を超えない限り、あらゆる真空発生手段や吸引手段が適用可能である。
【００４０】
また、上記実施の形態では、気体加圧の手段としてコンプレッサーによる加圧空気を示したが、純空気ボンベ、窒素ボンベなど、本発明の要旨を超えない限り、あらゆる加圧気体導入手段が適用可能である。
【００４１】
また、上記実施の形態では、膜モジュール２本の装置を例示したが、例示以上の複数本数、複数ユニットを使用する装置にも本発明は適用可能である。
【００４２】
膜モジュールやエレメントの形状には、中空糸膜、管状膜、平膜、スパイラルなどがあり、いずれの形状のものでも本発明を適用可能であるが、特に中空糸型、管状型、モノリス型のモジュールへ好適に適用される。
【００４３】
さらに、上記実施の形態では音波検知器の設置位置を膜モジュール側面としたが、膜モジュール内で漏洩する気泡音を検知できる場所ならば、いずれの個所にも設置可能であり、例えば、膜モジュールより連通する透過水導出管や循環水導出管などにも設置可能である。
【００４４】
本発明に用いられる音波検知器は、汎用のマイクロフォンや集音器など音を拾えるものならば、何ら制約はなく、検知範囲も音波長２０〜２２，０００Ｈｚの一部やすべてを網羅できるあらゆる機器が適用可能である。
【００４５】
分離膜の素材としては、ポリアクリロニトリル、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース、セラミック、各種金属など、分離膜に用いられているあらゆる素材の膜モジュールへの適用が可能である。
【００４６】
分離膜の種類としては、精密濾過膜や限外濾過膜、逆浸透膜など液体処理に用いられる、様々な膜種へ適用可能であるが、特に分画分子量数千程度から分離孔径数μｍの分離膜へ好適に適用される。
【００４７】
本発明における被処理液、とくに被処理水は、特に限定されるものではなく、本発明は、河川水、湖沼水、地下水、工業用水、上水、各種排水処理や果汁濃縮等有価物回収などに適用可能である。
【００４８】
なお、膜分離装置の運転には、定流量濾過および定圧濾過があり、いずれの運転も採用可能であるが、定流量濾過運転が一般的である。
【００４９】
膜分離装置の異常検出操作は回数を多くするほど、装置の安全性は高まることになるが、頻度としては一日から一月に一回程度の範囲が妥当であり、好ましくは一日から一週間に一回の頻度で適用されればよい。
【００５０】
本発明の膜分離装置では凝集剤を使用することも可能であり、凝集薬品には、ポリ塩化アルミニウム、硫酸ばんど、塩化鉄、硫酸鉄などの無機凝集剤のほかに、アクリルアミド系などの有機高分子凝集剤も適用可能であり、さらには各種凝集補助剤や酸、アルカリなどのｐＨ調整薬品も添加薬品として使用可能である。
【実施例１】
【００５１】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
本発明の実施の形態で述べた、図１の装置と同一の装置を用いて、膜モジュール破損時の感度を確認する目的で運転を実施した。膜モジュールには、ＦＥ−１０モジュール（ダイセン・メンブレン・システムズ社製）を用いた。音波検知器には、１２Ｖ電源を得て検知音を０〜２Ｖの電気信号として発信する集音器を用いた。透過水室の減圧手段には真空ポンプを用いた。
【００５２】
図１の膜モジュール５にＦＥ−１０モジュールの中空糸一本を故意に切断したモジュール、膜モジュール６にＦＥ−１０の新品モジュールを使用して、膜モジュール破損検知の試験を実施した。
【００５３】
膜破損を検知する場合は以下の工程を実施した。原水供給ポンプ３を停止し、通常運転を停止する。次いで、弁１３、１４を開、弁４、１０、１５を閉として、原水室８の原水を排出する。次いで、弁１５を開、弁４、１０、１２、１３を閉として、真空ポンプ１７を起動し、透過水室９からウォータートラップ１６までを吸引減圧する。吸引減圧開始と同時に音波検知器１９、２０と記録計２１によって、モジュール内に発生する気体の漏洩音を監視する。減圧時の到達真空度は−４０〜−８０ｋＰａとした。図３に実施例１の結果を示す。
【００５４】
新品の膜モジュール６からは音が検知されず、膜モジュール中の中空糸が一本切断された膜モジュール５からは膜モジュールの異常を示す気体の漏洩音が検知され、双方のモジュールの音波監視値に十分な差が有ることが確認され、本発明の装置が膜モジュールの異常を感度よく検知できることが確認された。
【実施例２】
【００５５】
本発明の実施の形態で述べた、図２の装置と同一の装置を用いて、膜モジュール破損時の感度を確認する目的で運転を実施した。膜モジュールには、ＦＥ−１０モジュール（ダイセン・メンブレン・システムズ社製）を用いた。音波検知器には、１２Ｖ電源を得て検知音を０〜２Ｖの電気信号として発信する集音器を用いた。原水室の加圧手段にはコンプレッサーを用いた。
【００５６】
図２の膜モジュール５にＦＥ−１０モジュールの中空糸一本を故意に切断したモジュール、膜モジュール６にＦＥ−１０の新品モジュールを使用して、膜モジュール破損検知の試験を実施した。
【００５７】
膜破損を検知する場合は以下の工程を実施した。原水供給ポンプ３を停止し、通常運転を停止する。次いで、弁１３、１４を開、弁４、１０、１２、１５、２３を閉として、原水室８の原水を排出する。次いで、弁２３、１５を開、弁４、１０、１２、１３、１４を閉として、コンプレッサー１７を起動し、原水室８へ加圧空気を導入する。加圧開始と同時に音波検知器１９、２０と記録計２１によって、モジュール内に発生する気体の漏洩音を監視する。加圧空気圧力は２００ｋＰａとした。図４に実施例２の結果を示す。
【００５８】
新品の膜モジュール6からは音が検知されず、膜モジュール中の中空糸が一本切断された膜モジュール５からは膜モジュールの異常を示す気体の漏洩音が検知され、双方のモジュールの音波監視値に十分な差が有ることが確認され、本発明の装置が膜モジュールの異常を感度よく検知できることが確認された。
【００５９】
このように、本発明により、安価な機器、簡便な操作で短時間に高感度で膜モジュールや膜エレメントの破損検知が可能となり、複数本の膜モジュールを使用する大規模な膜ろ過装置においても大幅な付帯設備を増やすことなく、膜モジュールの破損検知が可能であり、安全性の高い膜分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す膜分離装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第３の実施形態を示す膜分離装置の概略構成図である。
【図３】図１の装置を用いた実施例１の結果を示す経過時間と音波信号との関係図である。
【図４】図２の装置を用いた実施例２の結果を示す経過時間と音波信号との関係図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  原水
２  原水槽
３  原水供給ポンプ
４、１０、１２、１３、１４、１５、２３  弁
５、６  膜モジュール
７  分離膜
８  原水室
９  透過水室
１１  透過水槽
１６  ウォータートラップ
１７  真空ポンプ
１８  圧力計
１９、２０  音波検知手段としての音波検知器
２１  記録計
２２  コンプレッサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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